聯宋滅金統一北方
窩闊臺在位期間的一大功績，是聯合南宋滅掉了金國，佔據了中原地區，統一了中國北方。
成吉思汗建立大蒙古國不久，就開始了征伐金國的戰爭。成吉思汗親率蒙古大軍，從北部攻擊金國，經過烏沙堡、野狐嶺、懷安三次大戰，殲滅了金國在北部的主力部隊，然後兵分三路，向中原地區進軍。蒙軍橫掃山西、河北、山東等地，大肆燒殺搶掠，給金國造成重創，削弱了金國勢力。這是蒙古伐金的第一階段。
成吉思汗率蒙軍主力返回以後，留大臣木華黎經略中原，繼續對金國實施打擊。木華黎改變了此前肆意燒殺搶掠的做法，以收服人心、佔領城池爲目的，經過六年征戰，多次打敗金軍，佔領了山西、河北、山東等地數十座城池和金國大部分國土，建立政權進行統治。金國領土支離破碎，都城也由燕京被迫遷到開封。這是蒙古伐金的第二階段。
成吉思汗臨終時囑咐窩闊臺，要實行聯宋滅金策略，採取大迂迴戰術，向宋朝借道攻擊金國，這無疑是一招妙棋。窩闊臺即位以後，遵照父親的遺囑，派使者去江南，提議聯合滅金。
宋朝與金國有世仇。當年宋金聯合，滅掉了遼國，不料卻引狼入室，金國滅遼之後，又大舉南下，攻陷開封，滅亡了北宋。所幸宋徽宗第九子趙構逃脫，跑到南方建立了南宋政權。南宋與金國多次發生戰爭，形成南北對峙局面。
這個時候，南宋建立已經一百多年了，現在是宋理宗在位時期。宋理宗是一位很有作爲的皇帝，他在位四十一年，把南宋治理得不錯。南宋雖然與金國停戰幾十年了，但靖康之恥的仇恨依然不能忘懷，於是，宋理宗很高興地答應了窩闊臺的要求。
公元1231年，窩闊臺與南宋達成協議之後，三路出兵，向金國都城開封進軍。蒙軍主力實行大迂迴，借道南宋地盤，進攻河南腹地，在三峰山一帶消滅金軍主力十五萬人。其他兩路也進兵順利，不久在開封城下會師。
公元1232年，蒙古大軍向開封發起猛攻。金國已到了最後生死關頭，拼死抵禦，戰況十分激烈。蒙軍用大炮轟城，守城金兵則用震天雷、飛火槍還擊，城上城下一片火海，響聲震天動地，雙方死傷慘重。蒙軍連續攻城十六晝夜，未能攻克，不巧遇到瘟疫流行，只好讓部分蒙軍繼續圍城，主力暫時北返了。
蒙軍雖然沒有攻陷開封，但開封城已經被打得殘破不全，城中糧草也已斷絕。金國皇帝金哀宗見開封難守，便率部突圍，跑到了蔡州，就是現在河南省的汝南。可是，蔡州離南宋地盤已經不遠了。
公元1233年，窩闊臺派使者去杭州，要求南宋出兵，從背後攻擊金國，並口頭許諾，滅了金國之後，黃河以南的土地歸宋朝。
宋理宗見金國已是窮途末路，滅亡在即，正是報仇雪恨的好機會，又能乘機恢復中原，因此異常興奮，立即命大將孟珙率軍出擊，並送給蒙軍三十萬石糧食。
孟珙是南宋名將，智勇雙全；宋軍士兵普遍對金國懷有仇恨，鬥志旺盛。孟珙率領南宋軍隊向北進軍，連續攻佔壽州、唐州等地，截斷了金哀宗逃跑的後路。宋蒙軍隊兩路夾擊，金哀宗已成了甕中之鱉。
宋蒙聯軍很快在蔡州城下會師，將蔡州圍得鐵桶一般。金哀宗雖然知道大勢已去，無力迴天，卻仍然拼死抵抗，不肯投降。小小的蔡州城，竟然堅守了三個多月。
公元1234年1月，宋軍攻破南門，蒙軍攻破西門，宋蒙聯軍大舉入城。金軍將士開展巷戰，最後幾乎全部陣亡。金哀宗自縊而死。歷經一百二十年的金國滅亡了。
窩闊臺聯宋滅金，佔領了中原地區。可是，如何治理這個偌大的地方呢？有些蒙古將領建議，將中原民衆全部遷走或者殺掉，讓北方變成草木茂盛之地，以便於放牧牛羊。耶律楚材極力反對，建議用漢族統治者的方式治理中原。窩闊臺採納了耶律楚材的意見，按照耶律楚材的設想治理中原地區。
南宋聯蒙滅金，是希望能夠恢復中原，而蒙古是不會將中原地區送給南宋的，特別是窩闊臺野心很大，他要繼續擴張，統一天下。這樣，宋蒙之間的戰爭，就不可避免地爆發了。